空気圧式サイレンにはサイレンディスクが使用され、様々な間隔で配置された穴が開いています。ディスクが空気の噴流の前で回転すると、穴が空気の噴流を変調させ、音が発生します。サイレンの音程は「回転するディスクの開口部を通過する圧縮空気の振動の周波数」によって生成されます。 [1]したがって、音程はディスクの回転速度、空気が通過する穴の数、穴の大きさ、そして穴の間隔によって決まります。
サイレンディスクの一般的な使用法
サイレンディスクはかつてサイレンの作動要素として使われていましたが、現在製造されているサイレンディスクの大部分は、音と音楽の仕組みを教える教材として使用されています。例えば、オンタリオ科学センターには、子供向けのインタラクティブな教育展示として金属製のサイレンディスクが設置されています。
サイレンディスクの穴間隔
サイレンディスクの倍音部分
ほとんどのサイレンディスクには、複数の同心円状の穴が間隔をあけて配置されており、空気噴射を異なる半径に向けることで、異なる効果を得ることができます。例えば、最も外側の8つの円状の穴には、等間隔に穴が配置されており、穴の数は倍音列に沿って増加します。そのため、各円に空気噴射を順番に向けることで、音階の8つの音を演奏できます。
サイレンディスクの非調和部分
通常、ディスクの中心近くには、ランダムな間隔やアルペジオなど、さまざまな不均一なパターンの穴がさらにあります。[説明が必要]
サイレンディスクの穴の典型的な数
上で説明した仮想のディスクには等間隔の穴が 5 つだけ同心円状に並んでいますが、より一般的なディスクには 16 個の同心円状の穴が並んでいます。[引用が必要]以下の例では、穴の構成は 8、10、12、16 の次に間隔をあけ、その後に 24、27、30、32、36、40、45、48 の穴を配置する必要があります。これで 4 音の F メジャー アルペジオと、それに続くより高い Cメジャー スケールが生成されます。
最後の 8 つの穴の円は、長調 (イオニア旋法) の音階の次の平均律を表します (上記の各穴の数を 24 で割ります)：1、9/8、5/4、4/3、3/2、5/3、15/8、2 (プトレマイオスの強力な全音階)。
同様に生成されるマイナー スケールは、次の穴数の比率を持つサイレン ディスクを作成することによって作成できます: 1、9/8、6/5、4/3、3/2、8/5、9/5、2。(マイナー スケールのみ )。
典型的なサイレンディスクのセットアップ
一般的なサイレン ディスクのセットアップは、モーター、プーリー、ベルト、およびエア ジェットで構成されます。
たとえば、オンタリオ サイエンス センターの装置にはオルガン スタイルのキーが組み込まれており、子供たちはそのキーを押して一連の 8 つのバルブを開閉し、サイレン ディスクの等間隔に並んだ穴の 8 つの倍音サークルに選択的に空気を流すことで、サイレン ディスクで音楽を演奏することができます。
オランダの発明家、ARナーバー博士は「魔笛」を発明しました。これは、ディスク上の円孔の数ではなく、ディスクの回転速度によって音程が変化するサイレンです。作動中は、スピンドルとフレキシブルな駆動ベルトをつなぐコードを指で持ち、スピンドルのテーパーシャフトを上下に動かすことで回転数と音程を変化させます。[1]
出典
- ^ ab (1922年11月). 「スライド駆動ベルトで鳴らされるサイレン」『ポピュラーサイエンス』第101巻第5号、35ページ。ISSN 0161-7370。
